[volume - 5] 인덱스 및 캐시 적용을 통한 조회 최적화 - 김남진

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/application/brand/BrandAdminFacade.java

@@ -1,10 +1,13 @@
 package com.loopers.application.brand;
 
+import com.loopers.application.product.ProductCacheEvictEvent;
+import com.loopers.application.product.ProductDetailCacheEvictEvent;
 import com.loopers.domain.brand.Brand;
 import com.loopers.domain.brand.BrandService;
 import com.loopers.domain.like.LikeService;
 import com.loopers.domain.product.ProductService;
 import lombok.RequiredArgsConstructor;
+import org.springframework.context.ApplicationEventPublisher;
 import org.springframework.data.domain.Page;
 import org.springframework.data.domain.Pageable;
 import org.springframework.stereotype.Component;
@@ -18,6 +21,7 @@ public class BrandAdminFacade {
     private final BrandService brandService;
     private final ProductService productService;
     private final LikeService likeService;
+    private final ApplicationEventPublisher eventPublisher;
 
     // 브랜드 등록
     @Transactional
@@ -40,9 +44,13 @@ public Page<BrandInfo> findAll(Pageable pageable){
     }
 
     // 브랜드 정보 수정
+    // 브랜드명은 상품 목록/상세 캐시에 스냅샷되므로, 수정 시 해당 브랜드 상품 캐시 전체 무효화
     @Transactional
     public BrandInfo update(BrandUpdateCommand command){
         Brand brand = brandService.update(command.id(), command.name());
+        List<Long> productIds = productService.findIdsByBrandId(command.id());
+        eventPublisher.publishEvent(new ProductCacheEvictEvent());
+        productIds.forEach(pid -> eventPublisher.publishEvent(new ProductDetailCacheEvictEvent(pid)));
         return BrandInfo.from(brand);
     }
 
@@ -61,5 +69,8 @@ public void delete(Long id){
         productService.deleteAllByBrandId(id);
         // 브랜드 soft delete
         brand.delete();
+        // 삭제된 상품들의 목록/상세 캐시 무효화
+        eventPublisher.publishEvent(new ProductCacheEvictEvent());
+        productIds.forEach(pid -> eventPublisher.publishEvent(new ProductDetailCacheEvictEvent(pid)));
     }
 }

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/application/order/OrderFacade.java

@@ -1,5 +1,6 @@
 package com.loopers.application.order;
 
+import com.loopers.application.product.ProductDetailCacheEvictEvent;
 import com.loopers.domain.brand.BrandService;
 import com.loopers.domain.coupon.CouponService;
 import com.loopers.domain.order.Order;
@@ -12,6 +13,7 @@
 import com.loopers.support.error.CoreException;
 import com.loopers.support.error.ErrorType;
 import lombok.RequiredArgsConstructor;
+import org.springframework.context.ApplicationEventPublisher;
 import org.springframework.stereotype.Component;
 import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
 
@@ -32,6 +34,7 @@ public class OrderFacade {
     private final ProductService productService;
     private final BrandService brandService;
     private final CouponService couponService;
+    private final ApplicationEventPublisher eventPublisher;
 
     /**
      * 주문 생성 (US-O01)
@@ -90,6 +93,8 @@ public OrderInfo create(Long userId, OrderCreateCommand command) {
             Quantity quantity = quantityByProductId.get(product.getId());
             product.decreaseStock(quantity);
         }
+        // 재고 변동 → 주문된 각 상품 상세 캐시 즉시 무효화 (커밋 후 처리)
+        products.forEach(p -> eventPublisher.publishEvent(new ProductDetailCacheEvictEvent(p.getId())));
 
         // 브랜드명 일괄 조회 (스냅샷용)
         List<Long> brandIds = products.stream().map(Product::getBrandId).distinct().toList();

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/application/product/ProductAdminFacade.java

@@ -6,6 +6,7 @@
 import com.loopers.domain.product.Product;
 import com.loopers.domain.product.ProductService;
 import lombok.RequiredArgsConstructor;
+import org.springframework.context.ApplicationEventPublisher;
 import org.springframework.data.domain.Page;
 import org.springframework.data.domain.Pageable;
 import org.springframework.stereotype.Component;
@@ -21,13 +22,15 @@ public class ProductAdminFacade {
     private final ProductService productService;
     private final BrandService brandService;
     private final LikeService likeService;
+    private final ApplicationEventPublisher eventPublisher;
 
     // 상품 등록 - 브랜드 존재 확인은 Facade 책임 (BR-P01, US-P05)
     @Transactional
     public ProductInfo register(ProductRegisterCommand command) {
         Brand brand = brandService.findById(command.brandId()); // 브랜드 미존재 시 NOT_FOUND 예외
         Product product = productService.register(
                 command.brandId(), command.name(), command.price(), command.stock());
+        eventPublisher.publishEvent(new ProductCacheEvictEvent()); // 커밋 후 캐시 무효화 예약
         return ProductInfo.from(product, brand.getName());
     }
 
@@ -57,13 +60,15 @@ public Page<ProductInfo> findAll(Long brandId, Pageable pageable) {
     public ProductInfo update(ProductUpdateCommand command) {
         Product product = productService.update(
                 command.id(), command.name(), command.price(), command.stock());
+        eventPublisher.publishEvent(new ProductCacheEvictEvent());                        // 목록 캐시 전체 무효화
+        eventPublisher.publishEvent(new ProductDetailCacheEvictEvent(product.getId()));   // 상세 캐시 핀포인트 무효화
         String brandName = brandService.findById(product.getBrandId()).getName();
         return ProductInfo.from(product, brandName);
     }
 
     /**
      * 상품 삭제 (US-P07)
-     * 좋아요(hard delete) → 상품(soft delete) 순서로 처리
+     * 좋아요(hard delete) → 상품(soft delete) → 커밋 후 캐시 무효화 순서로 처리
      */
     @Transactional
     public void delete(Long id) {
@@ -73,5 +78,7 @@ public void delete(Long id) {
         likeService.deleteAllByProductId(id);
         // 상품 soft delete (이미 managed 상태이므로 dirty checking으로 처리)
         product.delete();
+        eventPublisher.publishEvent(new ProductCacheEvictEvent());             // 목록 캐시 전체 무효화
+        eventPublisher.publishEvent(new ProductDetailCacheEvictEvent(id));     // 상세 캐시 핀포인트 무효화
     }
 }

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/application/product/ProductCacheEventListener.java

@@ -0,0 +1,30 @@
+package com.loopers.application.product;
+
+import lombok.RequiredArgsConstructor;
+import org.springframework.stereotype.Component;
+import org.springframework.transaction.event.TransactionPhase;
+import org.springframework.transaction.event.TransactionalEventListener;
+
+@RequiredArgsConstructor
+@Component
+public class ProductCacheEventListener {
+
+    private final ProductCacheRepository productCacheRepository;
+
+    /**
+     * DB 트랜잭션 커밋 완료 후에 캐시 무효화 실행.
+     * BEFORE_COMMIT이 아닌 AFTER_COMMIT을 사용하는 이유:
+     * 커밋 전에 캐시를 삭제하면, 삭제~커밋 사이 구간에 다른 요청이
+     * 캐시 미스 → DB 조회(구 버전) → 구 버전 재캐싱하는 레이스가 발생하기 때문.
+     */
+    @TransactionalEventListener(phase = TransactionPhase.AFTER_COMMIT)
+    public void handleProductChanged(ProductCacheEvictEvent event) {
+        productCacheRepository.evictAll();
+    }
+
+    // 특정 상품의 상세 캐시만 핀포인트 무효화 (주문 재고 차감, 상품/브랜드 수정 시 호출)
+    @TransactionalEventListener(phase = TransactionPhase.AFTER_COMMIT)
+    public void handleProductDetailChanged(ProductDetailCacheEvictEvent event) {
+        productCacheRepository.evictDetail(event.productId());
+    }
+}

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/application/product/ProductCacheEvictEvent.java

@@ -0,0 +1,9 @@
+package com.loopers.application.product;
+
+/**
+ * 상품 데이터 변경 시 캐시 무효화를 요청하는 이벤트.
+ * 트랜잭션 커밋 후(AFTER_COMMIT)에 처리되어
+ * "미커밋 상태에서 구 버전 재캐싱" 레이스 컨디션을 방지한다.
+ */
+public record ProductCacheEvictEvent() {
+}

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/application/product/ProductCacheRepository.java

@@ -0,0 +1,32 @@
+package com.loopers.application.product;
+
+import java.util.Optional;
+
+/**
+ * 상품 캐시 포트 (Secondary Port / Driven Port).
+ * application 레이어는 이 인터페이스에만 의존 → Redis 등 구현 기술이 바뀌어도 Facade 코드 변경 없음.
+ */
+public interface ProductCacheRepository {
+
+    // ── 목록 캐시 ────────────────────────────────────────────────────────────
+
+    // 캐시 조회 - 미스 시 Optional.empty() 반환 (예외 미전파)
+    Optional<ProductPageResult> getList(String cacheKey);
+
+    // 캐시 저장 (Redis 장애 시에도 예외 미전파)
+    void saveList(String cacheKey, ProductPageResult result);
+
+    // 상품 등록/수정/삭제 시 목록 캐시 전체 무효화
+    void evictAll();
+
+    // ── 상세 캐시 ────────────────────────────────────────────────────────────
+
+    // 상세 캐시 조회 - 미스 시 Optional.empty() 반환
+    Optional<ProductInfo> getDetail(Long productId);
+
+    // 상세 캐시 저장 (목록 페이지 워밍업 시 호출)
+    void saveDetail(Long productId, ProductInfo info);
+
+    // 특정 상품 상세 캐시 무효화
+    void evictDetail(Long productId);
+}

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/application/product/ProductDetailCacheEvictEvent.java

@@ -0,0 +1,9 @@
+package com.loopers.application.product;
+
+/**
+ * 특정 상품 상세 캐시를 무효화하는 이벤트.
+ * 재고 차감(주문), 상품 정보 수정/삭제, 브랜드명 수정 등 민감한 데이터 변경 시 발행.
+ * AFTER_COMMIT에서 처리되어 커밋 전 구 버전 재캐싱 레이스를 방지한다.
+ */
+public record ProductDetailCacheEvictEvent(Long productId) {
+}

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/application/product/ProductFacade.java

@@ -1,5 +1,6 @@
 package com.loopers.application.product;
 
+import com.loopers.config.CacheProperties;
 import com.loopers.domain.brand.BrandService;
 import com.loopers.domain.product.Product;
 import com.loopers.domain.product.ProductService;
@@ -11,28 +12,68 @@
 
 import java.util.List;
 import java.util.Map;
+import java.util.stream.Collectors;
 
 @RequiredArgsConstructor
 @Component
 public class ProductFacade {
 
     private final ProductService productService;
     private final BrandService brandService;
+    private final ProductCacheRepository productCacheRepository;
+    private final CacheProperties cacheProperties;
 
-    // 상품 상세 조회
+    // 상품 상세 조회 (Cache-Aside)
     @Transactional(readOnly = true)
     public ProductInfo findById(Long id) {
-        Product product = productService.findById(id);
-        String brandName = brandService.findById(product.getBrandId()).getName();
-        return ProductInfo.from(product, brandName);
+        return productCacheRepository.getDetail(id).orElseGet(() -> {
+            Product product = productService.findById(id);
+            String brandName = brandService.findById(product.getBrandId()).getName();
+            ProductInfo info = ProductInfo.from(product, brandName);
+            productCacheRepository.saveDetail(id, info);
+            return info;
+        });
     }
 
-    // 상품 목록 조회 (brandId 필터 선택)
+    // 상품 목록 조회 (Cache-Aside 패턴)
     @Transactional(readOnly = true)
-    public Page<ProductInfo> findAll(Long brandId, Pageable pageable) {
+    public ProductPageResult findAll(Long brandId, Pageable pageable) {
+        // 딥 페이징 구간은 캐시 미적용 → DB 직접 조회
+        if (!cacheProperties.isCacheable(pageable.getPageNumber())) {
+            return fetchFromDb(brandId, pageable);
+        }
+
+        String cacheKey = buildCacheKey(brandId, pageable);
+
+        // 캐시 히트: 즉시 반환
+        return productCacheRepository.getList(cacheKey).orElseGet(() -> {
+            // 캐시 미스: DB 조회 후 캐시에 저장
+            ProductPageResult result = fetchFromDb(brandId, pageable);
+            productCacheRepository.saveList(cacheKey, result);
+            return result;
+        });
+    }
+
+    private ProductPageResult fetchFromDb(Long brandId, Pageable pageable) {
         Page<Product> products = productService.findAll(brandId, pageable);
         List<Long> brandIds = products.stream().map(Product::getBrandId).distinct().toList();
         Map<Long, String> brandNameMap = brandService.findNamesByIds(brandIds);
-        return products.map(product -> ProductInfo.from(product, brandNameMap.get(product.getBrandId())));
+        Page<ProductInfo> infoPage = products.map(
+                product -> ProductInfo.from(product, brandNameMap.get(product.getBrandId()))
+        );
+        return ProductPageResult.from(infoPage);
+    }
+
+    /**
+     * 캐시 키 레이어링 전략: {서비스}:{도메인}:{오퍼레이션}:{파라미터}
+     * 예) loopers:product:list:brand=1:sort=createdAt_DESC:page=0:size=20
+     */
+    private String buildCacheKey(Long brandId, Pageable pageable) {
+        String brandPart = brandId == null ? "brand=all" : "brand=" + brandId;
+        String sortPart = pageable.getSort().stream()
+                .map(order -> order.getProperty() + "_" + order.getDirection())
+                .collect(Collectors.joining(","));
+        return String.format("loopers:product:list:%s:sort=%s:page=%d:size=%d",
+                brandPart, sortPart, pageable.getPageNumber(), pageable.getPageSize());
     }
 }

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/application/product/ProductPageResult.java

@@ -0,0 +1,27 @@
+package com.loopers.application.product;
+
+import org.springframework.data.domain.Page;
+
+import java.util.List;
+
+/**
+ * 상품 목록 조회 결과를 캐시에 저장하기 위한 직렬화 가능 record.
+ * Page<ProductInfo>는 PageImpl에 @JsonCreator가 없어 Jackson 역직렬화 불가 → 직접 필드를 선언하여 해결
+ */
+public record ProductPageResult(
+        List<ProductInfo> products,
+        int page,
+        int size,
+        long totalElements,
+        int totalPages
+) {
+    public static ProductPageResult from(Page<ProductInfo> page) {
+        return new ProductPageResult(
+                page.getContent(),
+                page.getNumber(),
+                page.getSize(),
+                page.getTotalElements(),
+                page.getTotalPages()
+        );
+    }
+}

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/config/CacheConfig.java

@@ -0,0 +1,9 @@
+package com.loopers.config;
+
+import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
+import org.springframework.context.annotation.Configuration;
+
+@Configuration
+@EnableConfigurationProperties(CacheProperties.class)
+public class CacheConfig {
+}

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/config/CacheProperties.java

@@ -0,0 +1,43 @@
+package com.loopers.config;
+
+import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
+
+import java.util.HashMap;
+import java.util.Map;
+import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
+
+/**
+ * cache.* 설정을 타입 안전하게 바인딩.
+ * default-ttl-seconds: 전역 기본 TTL
+ * ttl-overrides: 캐시 이름별 TTL 재정의 (예: product:list → 180초)
+ * jitter-range-seconds: TTL에 ±N초 무작위 오차를 더해 동시 만료 방지 (캐시 스탬피드 완화)
+ * max-cacheable-page: 이 페이지 번호 미만(0-indexed)만 캐싱 - 딥 페이징 캐시 키 폭발 방지
+ */
+@ConfigurationProperties(prefix = "cache")
+public record CacheProperties(
+        long defaultTtlSeconds,
+        Map<String, Long> ttlOverrides,
+        long jitterRangeSeconds,
+        int maxCacheablePage
+) {
+    public CacheProperties {
+        if (ttlOverrides == null) {
+            ttlOverrides = new HashMap<>();
+        }
+    }
+
+    public long getTtlSeconds(String cacheName) {
+        long base = ttlOverrides.getOrDefault(cacheName, defaultTtlSeconds);
+        if (jitterRangeSeconds <= 0) {
+            return base;
+        }
+        // Bounded Jitter: base ± jitterRange 범위에서 무작위 TTL
+        long jitter = ThreadLocalRandom.current().nextLong(-jitterRangeSeconds, jitterRangeSeconds + 1);
+        return Math.max(1, base + jitter); // 최소 1초 보장
+    }
+
+    // page=0, 1, 2 → 캐싱 대상 / page=3 이상 → DB 직접 조회
+    public boolean isCacheable(int pageNumber) {
+        return pageNumber < maxCacheablePage;
+    }
+}

apps/commerce-api/src/main/java/com/loopers/domain/product/Product.java

@@ -7,13 +7,22 @@
 import jakarta.persistence.Column;
 import jakarta.persistence.Embedded;
 import jakarta.persistence.Entity;
+import jakarta.persistence.Index;
 import jakarta.persistence.Table;
 import lombok.AccessLevel;
 import lombok.Getter;
 import lombok.NoArgsConstructor;
 
 @Entity
-@Table(name = "product")
+@Table(
+    name = "product",
+    indexes = {
+        @Index(name = "idx_brand_deleted_created", columnList = "brand_id, deleted_at, created_at DESC"),
+        @Index(name = "idx_brand_deleted_price",   columnList = "brand_id, deleted_at, price"),
+        @Index(name = "idx_brand_deleted_likes",   columnList = "brand_id, deleted_at, like_count DESC"),
+        @Index(name = "idx_deleted_created",       columnList = "deleted_at, created_at DESC")
+    }
+)
 @NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)
 @Getter
 public class Product extends BaseEntity {